Úvod
Argon (Ar) je chemický prvek, který patří mezi vzácné plyny. Jeho protonové číslo je 18 a v periodické tabulce prvků se řadí do 18. skupiny. Za normálních podmínek je to bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, který je chemicky velmi nereaktivní (inertní). V přírodě se argon hojně vyskytuje v zemské atmosféře, kde tvoří téměř 1 % jejího objemu a je tak třetím nejzastoupenějším plynem. Průmyslově se získává frakční destilací zkapalněného vzduchu. Díky své netečnosti se používá jako ochranná atmosféra při svařování nebo v žárovkách.
Vlastnosti
Argon (Ar), vzácný plyn s protonovým číslem 18, je za normálních podmínek bezbarvý, bez zápachu a bez chuti. Jako člen 18. skupiny periodické tabulky je chemicky extrémně inertní a nereaktivní, což je dáno jeho plně zaplněnou valenční elektronovou slupkou. Tato stabilní elektronová konfigurace způsobuje, že argon existuje ve formě jednoatomových molekul a jen velmi neochotně tvoří sloučeniny. Má vyšší hustotu než vzduch, proto se usazuje v nižších vrstvách. Jeho nízké teploty tání a varu jsou charakteristické pro vzácné plyny, stejně jako jeho špatná elektrická a tepelná vodivost.
Vznik názvu
Původ názvu argon pochází z řeckého slova „argos“ (αργός), které v překladu znamená „lenivý“, „pomalý“ nebo „nečinný“. Tento název prvek získal kvůli své nejvýraznější vlastnosti – chemické inertnosti a neochotě reagovat a tvořit sloučeniny s jinými prvky, kterou vědci pozorovali při jeho objevení.
Objev
Historie argonu je spjata se jmény dvou britských vědců, Lorda Rayleigha a Williama Ramsaye. V roce 1894 si povšimli záhadné nesrovnalosti: dusík získaný ze zemské atmosféry byl vždy nepatrně hustší než dusík připravený chemickou cestou ze sloučenin. To je vedlo k hypotéze, že atmosférický dusík musí obsahovat dosud neznámý, těžší plyn. Po pečlivém odstranění všech známých složek vzduchu skutečně izolovali novou substanci. Její existenci definitivně potvrdili spektroskopickou analýzou, která odhalila unikátní sadu spektrálních čar. Prvek pojmenovali argon podle řeckého slova „argos“, znamenajícího líný.
Výskyt v přírodě
Argon je překvapivě hojný prvek, představuje třetí nejzastoupenější plyn v zemské atmosféře, hned po dusíku a kyslíku. Tvoří přibližně 0,934 % objemu suchého vzduchu. Jeho dominantní izotop, argon-40, neustále vzniká v zemské kůře radioaktivním rozpadem draslíku-40 a postupně se uvolňuje do atmosféry. Komerční získávání argonu probíhá výhradně průmyslovým měřítkem jako vedlejší produkt při výrobě čistého kyslíku a dusíku. Využívá se metoda frakční destilace zkapalněného vzduchu. V obřích rektifikačních kolonách se zkapalněný vzduch postupně zahřívá a jednotlivé složky se oddělují na základě jejich odlišných teplot varu.
Využití
Argon je pro svou chemickou netečnost hojně využíván člověkem. Vytváří ochrannou atmosféru při svařování a řezání kovů, čímž zabraňuje jejich oxidaci. V osvětlovací technice prodlužuje životnost vláken v klasických žárovkách a ve výbojkách produkuje charakteristické fialové světlo. Moderní okna s dvojitým zasklením jsou plněna argonem pro lepší tepelnou izolaci. Nachází uplatnění i při konzervaci potravin, vína či vzácných dokumentů. V přírodě je třetím nejhojnějším plynem v atmosféře a jeho radioaktivní izotop, vzniklý rozpadem draslíku, je klíčový pro metodu geologického datování hornin.
Sloučeniny
Argon je vzácný plyn, jehož chemická netečnost extrémně ztěžuje tvorbu sloučenin. Jedinou známou neutrální sloučeninou, kterou se podařilo člověku připravit, je fluorohydrid argonu (HArF). Tato látka je však vysoce nestabilní a existuje pouze za extrémně nízkých teplot, kolem -265 stupňů Celsia, v pevné argonové matrici. V přírodě na Zemi se žádné stabilní sloučeniny argonu nevyskytují. Přesto astronomové detekovali v mezihvězdném prostoru, například v Krabí mlhovině, molekulární ion zvaný argonium (ArH+), který vzniká v kosmických podmínkách a představuje jednu z mála přirozeně existujících forem vázaného argonu.
Zajímavosti
Ačkoliv je vnímán jako vzácný, argon tvoří téměř 1 % zemské atmosféry, což z něj činí třetí nejhojnější plyn, dokonce hojnější než oxid uhličitý. Převážná většina tohoto atmosférického argonu nevznikla při formování planety, ale postupně se uvolňovala z zemské kůry jako produkt radioaktivního rozpadu draslíku-40. Zajímavé je, že argon je po oxidu uhličitém druhým nejčastějším plynem v řídké atmosféře Marsu. Pro své vynikající tepelně izolační vlastnosti, které jsou lepší než u vzduchu, se používá jako izolační plyn v suchých potápěčských oblecích.
